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污水收集率低
、管網(wǎng)癥結(jié)突出
,檢測修復(fù)如何實現(xiàn)智慧化飛越
2023-04-24 15:43:52
admin
導(dǎo)讀:數(shù)字化升級,為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng)造了數(shù)字高清
、無線操控
、多維拓展、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳
、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項主要優(yōu)勢
。為適用于不同管徑、不同管道內(nèi)部環(huán)境和不同檢測目的
,通過多種技術(shù)方式實現(xiàn)了各類檢測
、修復(fù)及預(yù)處理設(shè)備,結(jié)合數(shù)字高清和無線傳輸技術(shù)
,實現(xiàn)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)傳感器化
。
核心觀點
1、數(shù)字化升級
,為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng)造了數(shù)字高清
、無線操控、多維拓展
、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳
、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項主要優(yōu)勢。
2
、中儀股份從源頭排水戶到末端納水體
,圍繞“源-網(wǎng)-站-廠-河”一體化的核心業(yè)務(wù),打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個子系統(tǒng)
,助力排水管網(wǎng)信息化運(yùn)維
。
3、做系統(tǒng)方案的難點在于要把建設(shè)方、運(yùn)維方
、監(jiān)理方
、設(shè)計方的關(guān)注要素全部考慮進(jìn)來。
2022年10月
,住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部發(fā)布《2021年城鄉(xiāng)建設(shè)統(tǒng)計年鑒》和《2021年城市建設(shè)統(tǒng)計年鑒》
,首次公布全國及各省城市生活污水集中收集率指標(biāo)。2021年城市生活污水集中收集率為68.6%
,城市生活污水處理率則高達(dá)97.89%
,兩個指標(biāo)差值超過29%。從中可以看出
,管網(wǎng)仍然是而且將長期是水務(wù)行業(yè)亟待補(bǔ)齊的短板
。
中儀股份作為集排水管網(wǎng)檢測、評估
、養(yǎng)護(hù)
、修復(fù)相關(guān)技術(shù)、設(shè)備及材料研發(fā)制造為核心產(chǎn)業(yè)的高新技術(shù)企業(yè)
,面對管網(wǎng)漏損等問題
,可以提供完整解決方案。
3月24日
,武漢中儀物聯(lián)技術(shù)股份有限公司副總經(jīng)理馮成會在2023(第二十一屆)水業(yè)戰(zhàn)略論壇上
,發(fā)表了主題為“排水管道檢測與非開挖修復(fù)的管控”的演講。他圍繞著排水管道檢測評估與非開挖修復(fù)的“數(shù)字化
、信息化
、智慧化”等核心內(nèi)容進(jìn)行展開介紹。
01 數(shù)字化升級
,橫向
、縱向多維拓展
數(shù)字化升級
,為排水管網(wǎng)檢修裝備創(chuàng)造了數(shù)字高清
、無線操控、多維拓展
、數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳
、量化分析以及數(shù)據(jù)奠基六項主要優(yōu)勢。為適用于不同管徑
、不同管道內(nèi)部環(huán)境和不同檢測目的
,通過多種技術(shù)方式實現(xiàn)了各類檢測、修復(fù)及預(yù)處理設(shè)備
,結(jié)合數(shù)字高清和無線傳輸技術(shù)
,實現(xiàn)設(shè)備的物聯(lián)網(wǎng)傳感器化。
在數(shù)字化升級上,中儀股份在橫向
、縱向分別進(jìn)行了多維擴(kuò)展
。橫向多維拓展包括“管內(nèi)-管身-管周”和“測漏-量化-復(fù)合”,縱向多維拓展包括“裝備-材料-服務(wù)”
。
管內(nèi)-管身-管周
基于數(shù)字化信號高清技術(shù)實現(xiàn)相關(guān)裝備互聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測
,中儀股份研發(fā)“管內(nèi)-管身-管周”病害全空間檢測技術(shù)與裝備,包括管道內(nèi)部狀況檢測
、管材自身強(qiáng)度檢測
、管道周邊土體病害檢測。”
管道內(nèi)部狀況檢測方面
,常規(guī)管道降水
、清洗后主要采用潛望鏡和CCTV機(jī)器人進(jìn)行電視檢測;對于部分帶水管道的水面以下部分
,采用聲納進(jìn)行超聲檢測
,調(diào)查評估管道內(nèi)部狀況。
管材自身強(qiáng)度檢測方面
,管道強(qiáng)度作為反應(yīng)管道質(zhì)量的重要指標(biāo)之一
,也是結(jié)構(gòu)應(yīng)力及穩(wěn)定復(fù)核計算的重要參數(shù),中儀股份采用彈性波機(jī)器人進(jìn)入管道內(nèi)部
,可在視頻檢測的同時
,通過“沖擊彈性波法”測量管材強(qiáng)度,進(jìn)行管道質(zhì)量評估
,對新建或更新管道質(zhì)量驗收具有重要意義
。
管道周邊土體病害檢測方面,中儀股份將CCTV機(jī)器人搭載探地雷達(dá)打造管中雷達(dá)機(jī)器人
,實現(xiàn)視頻檢測的同時
,從內(nèi)部360°全方位掃描管道周邊土體病害情況,如:空洞
、疏松體
、富水體等。
測漏-量化-復(fù)合
“測漏-量化-復(fù)合”多任務(wù)目標(biāo)應(yīng)用場景檢測技術(shù)與裝備
,包括缺陷量化檢測
、復(fù)合型檢測、滲漏定位檢測三方面
。
缺陷量化檢測包括全景激光量化檢測
、三維激光掃描檢測、聲納檢測等
。
全景激光量化檢測:采用CCTV搭載激光雷達(dá)與全景鏡頭
,構(gòu)建管道實景三維模型
,準(zhǔn)確判定和量化缺陷指標(biāo)(包括細(xì)微裂縫的識別和測量),實現(xiàn)管道變形率計算和沉積狀況分析
,為修復(fù)設(shè)計提供參數(shù)依據(jù)
。
三維激光掃描檢測:采用箱涵檢測機(jī)器人搭載三維激光雷達(dá),可構(gòu)建大型管涵三維模型
,用于摸排箱涵走向和內(nèi)部狀況
,開展雨污分流、排口調(diào)查等工作
。
聲納檢測:采用三維管道聲納成像儀對帶水管道進(jìn)行檢測
,取得管道水下部分的連續(xù)管壁輪廓數(shù)據(jù),并構(gòu)建三維模型
,進(jìn)行量化分析
。“與電視檢測不同,聲吶探頭需要完全沒入水中
,且水深不低于300mm
。”,馮成會介紹道
。
對于不具備清淤和降水處理條件的管道
,可采用全地形高清CCTV機(jī)器人進(jìn)行檢測,其采用螺旋式漂浮滾筒驅(qū)動
,適用于淤積及或水位較高的的管道內(nèi)部環(huán)境
。可同時搭載CCTV攝像頭
、激光雷達(dá)和聲納探頭
,實現(xiàn)“水面以上+水面以下”同步檢測。
電法滲漏定位檢測:其它設(shè)備無法發(fā)現(xiàn)因接口不嚴(yán)密
、管材抗?jié)B性能差或存在細(xì)小裂縫所造成的管道滲漏
,可使用電法檢測,如:應(yīng)用于修復(fù)更新后的管道質(zhì)量驗收檢測
。
除了采用聲吶對于帶水管道進(jìn)行三維成像檢測和量化分析以外
,還可以采用電法測漏儀來檢查管道是否存在泄漏。特別是因管道接口不嚴(yán)密
、管材抗?jié)B性能差或存在細(xì)小裂縫所造成的滲漏
,聲吶無法發(fā)現(xiàn)和辨別的情況
,如:應(yīng)用于修復(fù)后驗證檢測
。
裝備-材料-服務(wù)
“裝備-材料-服務(wù)”相結(jié)合的非開挖修復(fù)技術(shù)與產(chǎn)品,包括紫外光固化修復(fù)裝備與材料
、砂漿噴涂修復(fù)裝備與材料
、聚氨酯噴涂修復(fù)裝備與材料
。
02 信息化集成,打造《鯤鵬智慧排水平臺》多個子系統(tǒng)
在信息化集成方面
,中儀股份從源頭排水戶到末端納水體
,圍繞“源-網(wǎng)-站-廠-河”一體化的核心業(yè)務(wù),打造了《鯤鵬智慧排水平臺》的多個子系統(tǒng)
,助力排水管網(wǎng)信息化運(yùn)維
。
平臺配置管理子系統(tǒng):實現(xiàn)各子系統(tǒng)的用戶、角色
、權(quán)限
、設(shè)備、單位
、審批流程等配置管理功能
。是鯤鵬平臺的配置管理工具,也是系統(tǒng)核心數(shù)據(jù)庫底座
。
管網(wǎng)數(shù)據(jù)質(zhì)檢入庫子系統(tǒng):用于排水管網(wǎng)探查測繪數(shù)據(jù)的采集
、整理、質(zhì)檢
、成圖和入庫
。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)入口。
管網(wǎng)智能檢測評估子系統(tǒng):提供AI在線缺陷評估
、缺陷校核
、報告輸出等功能?div id="4qifd00" class="flower right">
?膳c檢測采集軟件和分析報告軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)同步
,多人協(xié)作評估,是鯤鵬平臺的管網(wǎng)檢測評估成果數(shù)據(jù)入口
。
管道養(yǎng)護(hù)工程管理子系統(tǒng):用于管道功能性缺陷的處置
,包括養(yǎng)護(hù)方案設(shè)計預(yù)算、項目及工單作業(yè)流程管理等功能
。是鯤鵬平臺的管道養(yǎng)護(hù)工程業(yè)務(wù)入口
。
管道修復(fù)工程管理子系統(tǒng):可對管道修復(fù)工程的設(shè)計、預(yù)算
、施工
、驗收等,進(jìn)行全生命周期管理
,從項目和工單維度出發(fā)
,進(jìn)行審批、驗收流程管理和進(jìn)度把控
。是鯤鵬平臺的管道修復(fù)工程業(yè)務(wù)入口
。
管網(wǎng)運(yùn)維直播監(jiān)理子系統(tǒng):實現(xiàn)管網(wǎng)運(yùn)維(檢測
、養(yǎng)護(hù)、修復(fù))過程中的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和在線直播
,提供設(shè)備
、人員作業(yè)軌跡定位管理。是鯤鵬平臺的業(yè)務(wù)過程質(zhì)量數(shù)據(jù)入口
。
管網(wǎng)巡檢考評管理子系統(tǒng):用于規(guī)劃管網(wǎng)日常巡查路線
,上報處置管網(wǎng)隱患,實現(xiàn)巡查軌跡定位
、臺帳登記
、作業(yè)統(tǒng)計和績效考核評分。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)運(yùn)維工程業(yè)務(wù)入口
。
管網(wǎng)監(jiān)測預(yù)警子系統(tǒng):主要用于管網(wǎng)在線監(jiān)測傳感數(shù)據(jù)的動態(tài)展示與異常告警
,實現(xiàn)模型分析和內(nèi)澇預(yù)警功能。是鯤鵬平臺的管網(wǎng)智能感知數(shù)據(jù)入口
。
排水戶管理子系統(tǒng):實現(xiàn)排水管網(wǎng)源頭的接入許可審批管理
,在線抽查、監(jiān)管排放節(jié)點或片區(qū)的排放行為
。是鯤鵬平臺的源頭排放數(shù)據(jù)入口
。
廠站運(yùn)維管理子系統(tǒng):針對水務(wù)企業(yè)生產(chǎn)各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的全流程在線監(jiān)控以及生產(chǎn)數(shù)據(jù)的智能在線分析,為生產(chǎn)運(yùn)營提供智慧決策支撐
,是鯤鵬平臺的廠站生產(chǎn)運(yùn)營管控入口
。
受納水體監(jiān)測管理子系統(tǒng):結(jié)合“河、湖長制”及流域治理方案
,針對末端排放和受納水體進(jìn)行流量和水質(zhì)監(jiān)測管控
,將城市排水向智慧水利融合。
03 智慧化管控
,通過案例全過程展示
如何借助產(chǎn)品和技術(shù)實現(xiàn)智慧化管控
?馮成會以“宜昌市主城區(qū)污水廠網(wǎng)、生態(tài)水網(wǎng)共建項目二期PPP工程”為例
,進(jìn)行具體介紹
。
中儀股份在“宜昌市兩網(wǎng)共建”項目中負(fù)責(zé)體育場路片區(qū)的光固化整段修復(fù)、點位修復(fù)和砂漿噴涂修復(fù)
。體育場路某管段位于體育場路宜昌市民政局前
,一段長度為31.7m,直徑為DN500mm的鋼筋混凝土管道
,中儀股份采用全景量化檢測技術(shù)取得該管道的實景三維模型進(jìn)行量化分析
。
中儀股份通過多視圖聯(lián)動分析、智能缺陷識別
、智能缺陷評估
、智能修復(fù)方案設(shè)計、材料閉環(huán)管控
、過程管控引導(dǎo)
、在線直播監(jiān)理、驗收對照檢測
、結(jié)項審批驗收
,完成該項目修復(fù)的全過程。
多視圖聯(lián)動分析:結(jié)合全景量化數(shù)據(jù)構(gòu)建的輪廓圖
、全景圖
、色譜圖、三維模型和檢測視頻可進(jìn)行多視圖時空聯(lián)動分析
,明確了管道存在嚴(yán)重的腐蝕
、錯口、脫節(jié)
、破裂等缺陷
。
智能缺陷識別:結(jié)合智能缺陷識別,使用管道全景量化分析報告軟件(PipeProf)可根據(jù)全景圖或色譜圖特征智能識別缺陷
,自動填寫缺陷距離
、長度、時鐘方位等信息
。
同時
,為了驗證全景量化智能評估的準(zhǔn)確性,對該管段進(jìn)行常規(guī)CCTV檢測
,調(diào)用AI評估算法60秒內(nèi)完成缺陷智能識別
,效率較人工提升5倍。對比全景量化智能評估和人工評估結(jié)果來看
,三方評估結(jié)論保持一致
。
進(jìn)一步制定智能修復(fù)方案。修復(fù)管理子系統(tǒng)從檢測評估成果數(shù)據(jù)中自動篩選出需要修復(fù)的管道
,給出修復(fù)等級
、類型、方式等建議
,選擇適用的修復(fù)方法和預(yù)處理方式
,帶入量化檢測取得的平均內(nèi)徑、變形率等參數(shù)
,可快速完成內(nèi)襯管厚度計算
、水力計算和相關(guān)費用計算,輸出修復(fù)方案
。
材料閉環(huán)管控:系統(tǒng)根據(jù)修復(fù)方案明確材料厚度
、長度
、直徑等規(guī)格信息,并依管徑范圍自動補(bǔ)充“材料端頭損耗”冗余長度
,實現(xiàn)修復(fù)材料采購
、物流、驗收
、入庫
、領(lǐng)用等全流程閉環(huán)管控,提供二維碼查詢材料關(guān)聯(lián)的項目和工單信息
、軟管原料及固化切片/樣段檢驗報告
、封存位置等。
過程管控引導(dǎo):現(xiàn)場使用APP依步驟規(guī)范操作流程
,拍照報送過程記錄
,實現(xiàn)作業(yè)規(guī)范引導(dǎo)和日志記錄,為每段修復(fù)留存施工質(zhì)量管控報告和前
、后對照數(shù)據(jù)
,并為每段修復(fù)管道建立日志回溯查詢二維碼。
在線直播監(jiān)理:使用直播監(jiān)理平臺替代傳統(tǒng)旁站監(jiān)理模式
,實現(xiàn)修復(fù)作業(yè)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳
,掌握實時施工進(jìn)度、作業(yè)位置軌跡和設(shè)備狀態(tài)
,依據(jù)現(xiàn)場作業(yè)畫面和過程執(zhí)行記錄進(jìn)行在線監(jiān)理
,可按工序評價指導(dǎo),即時導(dǎo)出和分享質(zhì)量管控報告
,施工效率提升35%
,數(shù)據(jù)記錄完善程度提升75%。
管道修復(fù)完成后
,再次使用CCTV檢測
,與修復(fù)前的原始管道內(nèi)部影像進(jìn)行對照,修復(fù)后的內(nèi)襯管材表面光滑無褶皺
,同時消除了管道錯口
、脫節(jié)、腐蝕
、破裂等缺陷
。
“修復(fù)過程引導(dǎo)和質(zhì)控報告,分別對應(yīng)8大類非開挖修復(fù)工法
,以UV-CIPP為例
。”,馮成會說道。
驗收對照檢測:對修復(fù)后的管道再次進(jìn)行全景量化檢測
,如全景圖所示:修復(fù)后的內(nèi)襯管材表面完光滑無褶皺
。
結(jié)項審批驗收:平臺中留存了檢測評估、修復(fù)設(shè)計
、材料訂購
、施工管控、驗收檢測等全流程數(shù)據(jù)記錄
,是項目驗收的重要依據(jù)
。修復(fù)完成后可通過平臺提出結(jié)項驗收申請
,經(jīng)設(shè)計
、監(jiān)理、建設(shè)單位審核方案執(zhí)行情況
,查驗進(jìn)度和質(zhì)量證明數(shù)據(jù)
,并逐級審批結(jié)項。
馮成會介紹道:“目前采用智慧管控平臺的非開挖修復(fù)工程已達(dá)29個項目
,共服務(wù)和保障實施了11.163km的非開挖修復(fù)
。”
現(xiàn)場問答環(huán)節(jié),馮成會與清華大學(xué)環(huán)境學(xué)院教授
、國家環(huán)境保護(hù)技術(shù)管理與評估工程技術(shù)中心主任王凱軍老師進(jìn)行了互動交流
,就如何解決管網(wǎng)痛點問題展開討論。
王凱軍:在中儀股份施工的管網(wǎng)檢測
、修復(fù)項目里
,施工過程中有哪些難點?
馮成會:中儀股份作為服務(wù)供應(yīng)商
,從裝備材料上邊
,同時打包服務(wù),理論來講我們只需要把自己事情做好
,把管材修好
、問題檢測出來就OK,但中儀股份希望做的更多
。實際上系統(tǒng)設(shè)計包含建設(shè)方
、運(yùn)維方、設(shè)計方
、監(jiān)理方等
,我們考慮非常全面,中儀股份作為供應(yīng)方/施工方
,把各個方面關(guān)注點
、數(shù)據(jù)要素全部打包進(jìn)來,要推動是非常艱難的,所以并沒有全國大面積鋪開
。但在八個非開挖技術(shù)及智慧化管控的支撐下
,目前已經(jīng)有部分項目應(yīng)用了。
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